(57)【要約】  本発明は、バッテリー管理システムに関し、既存のバッテリー管理システムに含まれたバッテリー管理コントローラにおいてバッテリーの電圧を測定する電圧測定部と測定された電圧値に基づいてそれを制御する制御部を分離させ、電圧測定部をバッテリー遮断ユニットに含ませることによって、電圧測定部と制御部との間の絶縁抵抗が低下するのを防止できるバッテリー管理システムに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーと負荷を連結する一つ以上のスイッチ、
前記バッテリーの電圧値を測定する電圧測定部、
前記測定された電圧値に基づいて前記一つ以上のスイッチを制御する制御部、および
前記測定された電圧値を前記制御部に転送する通信部を含み、
前記電圧測定部、前記一つ以上のスイッチおよび前記通信部はバッテリー遮断ユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  Ｕｎｉｔ；ＢＤＵ）として構成され、前記制御部は前記バッテリー遮断ユニットの外部に位置することを特徴とするバッテリー管理システム。
【請求項２】
前記バッテリー遮断ユニットは、前記バッテリーの側に位置し、
前記制御部は、前記負荷の側に位置することを特徴とする請求項１に記載のバッテリー管理システム。
【請求項３】
前記バッテリーと並列連結されて基準電圧を生成する基準電圧生成部をさらに含み、
前記基準電圧生成部は、前記バッテリーの過充電を判断する第１基準電圧および前記バッテリーの過放電を判断する第２基準電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載のバッテリー管理システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記スイッチの動作を制御するスイッチ制御部、および
前記測定されたバッテリーの電圧値と前記生成された基準電圧に基づいて前記バッテリーの状態を診断する診断部を含むことを特徴とする請求項３に記載のバッテリー管理システム。
【請求項５】
前記診断部は、
前記バッテリーの電圧と前記第１基準電圧および前記第２基準電圧を比較する比較部を含み、
前記バッテリーの電圧が前記第１基準電圧より大きいかまたは前記バッテリーの電圧が前記第２基準電圧より小さい場合、前記一つ以上のスイッチを制御するスイッチ制御信号を出力することを特徴とする請求項４に記載のバッテリー管理システム。
【請求項６】
前記通信部は、
前記測定された電圧値を電気的に絶縁させる絶縁部、および
前記電気的に絶縁された電圧値を前記制御部に転送する転送部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリー管理システム。
【請求項７】
前記電圧測定部、前記通信部および前記制御部はＣＡＮバス（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｂｕｓ）に連結され、前記電圧測定部および前記制御部がＣＡＮ通信をすることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２０１６年０８月２６日付の韓国特許出願第１０−２０１６−０１０９３２６号に基づいた優先権の利益を主張し、該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、バッテリー管理システムに関し、既存のバッテリー管理コントローラ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＢＭＣ）において高電圧の部分であるバッテリー側に連結されてバッテリーの電圧を測定する電圧測定部と測定された電圧値に基づいてスイッチを制御する制御部を分離して、電圧測定部をバッテリー遮断ユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  Ｕｎｉｔ；ＢＤＵ）に含ませ、絶縁された通信を介して電圧測定部と制御部が情報交流を行うことにより、電圧測定部と制御部との間の絶縁抵抗が低下するのを防止できるバッテリー管理システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
製品群に応じた適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源により駆動する電気車両（ＥＶ、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド車両（ＨＶ、Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）または家庭用または産業用として用いられる中大型バッテリーを用いるエネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＳＳ）や無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ；ＵＰＳ）システムなどに普遍的に応用されている。
【０００４】
このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少できるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用に応じた副産物が全く発生しないという点で環境への優しさおよびエネルギー効率性の向上のための新しいエネルギー源として注目されている。
【０００５】
二次電池は携帯端末などのバッテリーに実現される場合は必ずしもそうであるべきではないが、上記のように電気車両またはエネルギー貯蔵源などに適用されるバッテリーは通常的に単位二次電池セル（ｃｅｌｌ）が複数集合した形態で用いられて高容量環境に適合性を高めることになる。
【０００６】
このようなバッテリー、特に複数の二次電池が充電と放電を交互に行う場合には、これらの充放電を効率的に制御して、バッテリーが適正な動作状態および性能を維持するように管理する必要性がある。
【０００７】
このために、バッテリーの状態および性能を管理するバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）が備えられる。ＢＭＳは、バッテリーの電圧、電流および温度などを測定できる測定素子と測定された値に基づいてバッテリーの異常が診断される場合、バッテリーおよびスイッチング素子の動作を制御する制御素子が含まれたバッテリー管理コントローラ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＢＭＣ）とバッテリーの測定された値に基づいてバッテリーの異常が診断される場合、負荷を保護するためにバッテリーを遮断させるバッテリー遮断ユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  Ｕｎｉｔ；ＢＤＵ）を含んで構成されることができる。
【０００８】
既存のＢＭＣの場合、このような高電圧の部分であるバッテリー側に連結された測定素子と測定された値に基づいてバッテリーを制御する制御部が一つのラインで連結されており、測定素子と制御部との間に絶縁が保障された電装部品を用いなければならなかったし、高電圧のために測定素子によって測定素子と制御部との間の絶縁抵抗が減少するという問題点がある。このように絶縁抵抗が減少する場合、測定素子と制御部との間の線間短絡故障が発生しうるし、バッテリー管理システムに対する信頼度が落ちることになる。
【０００９】
したがって、上述したように、ＢＭＳの内部に位置するＢＭＣが引き起こす絶縁抵抗の減少などの問題点を解決してバッテリーを安定的に駆動し、それに基づいて信頼性のあるバッテリー管理システムを提供する必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
製品群に応じた適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源により駆動する電気車両（ＥＶ、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド車両（ＨＶ、Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）または家庭用または産業用として用いられる中大型バッテリーを用いるエネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＳＳ）や無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ；ＵＰＳ）システムなどに普遍的に応用されている。
【００１１】
このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少できるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用に応じた副産物が全く発生しないという点で環境への優しさおよびエネルギー効率性の向上のための新しいエネルギー源として注目されている。
【００１２】
二次電池は携帯端末などのバッテリーに実現される場合は必ずしもそうであるべきではないが、上記のように電気車両またはエネルギー貯蔵源などに適用されるバッテリーは通常的に単位二次電池セル（ｃｅｌｌ）が複数集合した形態で用いられて高容量環境に適合性を高めることになる。
【００１３】
このようなバッテリー、特に複数の二次電池が充電と放電を交互に行う場合には、これらの充放電を効率的に制御して、バッテリーが適正な動作状態および性能を維持するように管理する必要性がある。
【００１４】
このために、バッテリーの状態および性能を管理するバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）が備えられる。ＢＭＳは、バッテリーの電圧、電流および温度などを測定できる測定素子と測定された値に基づいてバッテリーの異常が診断される場合、バッテリーおよびスイッチング素子の動作を制御する制御素子が含まれたバッテリー管理コントローラ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＢＭＣ）とバッテリーの測定された値に基づいてバッテリーの異常が診断される場合、負荷を保護するためにバッテリーを遮断させるバッテリー遮断ユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  Ｕｎｉｔ；ＢＤＵ）を含んで構成されることができる。
【００１５】
既存のＢＭＣの場合、このような高電圧の部分であるバッテリー側に連結された測定素子と測定された値に基づいてバッテリーを制御する制御部が一つのラインで連結されており、測定素子と制御部との間に絶縁が保障された電装部品を用いなければならなかったし、高電圧のために測定素子によって測定素子と制御部との間の絶縁抵抗が減少するという問題点がある。このように絶縁抵抗が減少する場合、測定素子と制御部との間の線間短絡故障が発生しうるし、バッテリー管理システムに対する信頼度が落ちることになる。
【００１６】
したがって、上述したように、ＢＭＳの内部に位置するＢＭＣが引き起こす絶縁抵抗の減少などの問題点を解決してバッテリーを安定的に駆動し、それに基づいて信頼性のあるバッテリー管理システムを提供する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムは、バッテリーと負荷を連結する一つ以上のスイッチ、前記バッテリーの電圧値を測定する電圧測定部、前記測定された電圧値に基づいて前記一つ以上のスイッチを制御する制御部、および前記測定された電圧値を前記制御部に転送する通信部を含み、前記電圧測定部、前記一つ以上のスイッチおよび前記通信部はバッテリー遮断ユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  Ｕｎｉｔ；ＢＤＵ）として構成され、前記制御部は前記バッテリー遮断ユニットの外部に位置してもよい。
【００１８】
前記バッテリー遮断ユニットは前記バッテリー側に位置してもよく、前記制御部は前記負荷側に位置してもよい。
【００１９】
前記バッテリーと並列連結されて基準電圧を生成する基準電圧生成部をさらに含んでもよく、前記基準電圧生成部は、前記バッテリーの過充電を判断する第１基準電圧および前記バッテリーの過放電を判断する第２基準電圧を生成してもよい。
【００２０】
前記制御部は、前記スイッチの動作を制御するスイッチ制御部、および前記測定されたバッテリーの電圧値と前記生成された基準電圧に基づいて前記バッテリーの状態を診断する診断部を含んでもよい。
【００２１】
前記診断部は、前記バッテリーの電圧と前記第１基準電圧および前記第２基準電圧を比較する比較部を含んでもよく、前記バッテリー電圧が前記第１基準電圧より大きいかまたは前記バッテリー電圧が前記第２基準電圧より小さい場合、前記一つ以上のスイッチを制御するスイッチ制御信号を出力してもよい。
【００２２】
前記通信部は、前記測定された電圧値を電気的に絶縁させる絶縁部、および前記電気的に絶縁された電圧値を前記制御部に転送する転送部をさらに含んでもよい。
【００２３】
前記電圧測定部、前記通信部および前記制御部はＣＡＮバス（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｂｕｓ，コントローラエリアネットワークバス）に連結され、前記電圧測定部および前記制御部がＣＡＮ通信してもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の一側面によれば、既存のバッテリー管理コントローラにおいて電圧測定部と制御部を分離させ、電圧測定部をバッテリー遮断ユニットに含ませることにより、電圧測定部と制御部との間の絶縁抵抗が低下するのを防止できるバッテリー管理システムを提供することができる。
【００２５】
また、電圧測定部により測定された電圧を電気的に絶縁して制御部に提供することによって非絶縁型の低価電装部品の適用が可能であり、ノイズを減少させてノイズによるアナログ測定誤差を減少できるバッテリー管理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムが適用される電気自動車を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムを概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムにおけるバッテリー遮断ユニットの構成を概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムを介したバッテリー管理方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明を添付図面を参照して詳細に説明すれば以下のとおりである。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不要に濁す恐れのある公知機能及び構成に関する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。よって、図面での要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００２８】
明細書の全体にかけて、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいことを意味する。
【００２９】
また、明細書に記載された「…部」という用語は一つ以上の機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアやソフトウェアまたはハードウェア及びソフトウェアの結合で実現されることができる。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムが適用される電気自動車を概略的に示す図である。
【００３１】
図１に本発明の一実施形態によるバッテリー管理システム１００が電気自動車１に適用された例が示されているが、本発明の一実施形態に含まれたバッテリー管理システム１００は、電気自動車の他にも家庭用または産業用エネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＳＳ）や無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ；ＵＰＳ）システムなどの二次電池が適用できる分野であれば、いかなる技術分野に適用されてもよい。
【００３２】
電気自動車１は、バッテリー１０、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）２０、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３０、インバータ４０およびモータ５０を含んで構成されることができる。
【００３３】
バッテリー１０は、モータ５０に駆動力を提供して電気自動車１を駆動させる電気エネルギー源である。バッテリー１０は、モータ５０および／または内燃機関（図示せず）の駆動に応じてインバータ４０によって充電または放電される。
【００３４】
ここで、バッテリー１０の種類は特に限定されず、例えば、バッテリー１０はリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などで構成されることができる。
【００３５】
また、バッテリー１０は、複数の電池セルが直列および／または並列に連結された電池モジュールで形成され、複数の電池モジュールで電池パックが形成される。そして、バッテリー１０は一つ以上の電池パックを含むことができる。
【００３６】
ＢＭＳ２０は、バッテリー１０の状態を推定し、推定した状態情報を用いてバッテリー１０を管理する。例えば、ＢＭＳ２０は、バッテリー１０の残存容量（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ；ＳＯＣ）、残存寿命（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ；ＳＯＨ）、最大入出力電力許容量、出力電圧などのバッテリー１０の状態情報を推定し管理する。そして、ＢＭＳ２０は、このような状態情報を用いてバッテリー１０の充電または放電を制御し、さらにはバッテリー１０の交替時期の推定も可能である。
【００３７】
ＢＭＳ２０は、後述する本発明の一実施形態によるバッテリー管理システム１００であってもよい。また、ＢＭＳ２０は、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システム１００を含むか、またはバッテリー管理システムと連結されて動作することができる。
【００３８】
ＢＭＳ２０は、バッテリー管理システム１００と同様にバッテリーの電流、電圧および温度などを測定する測定素子を制御部と分離し、測定素子をスイッチング素子が含まれたバッテリー遮断ユニットに含ませることにより、測定素子と制御部との間の絶縁抵抗が低下するのを防止し、線間短絡およびノイズを減少させることができる。
【００３９】
ＥＣＵ３０は電気自動車１の状態を制御する電子的制御装置である。例えば、ＥＣＵ３０は、アクセラレータ（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）、ブレーキ（ｂｒｅａｋ）、速度などの情報に基づいてトルク程度を決定し、モータ５０の出力がトルク情報に合うように制御する。
【００４０】
また、ＥＣＵ３０は、ＢＭＳ２０によってバッテリー１０が充電または放電されるようにインバータ４０に制御信号を送る。
【００４１】
インバータ４０は、ＥＣＵ３０の制御信号に基づいてバッテリー１０が充電または放電されるようにする。
【００４２】
モータ５０は、バッテリー１０の電気エネルギーを用いてＥＣＵ３０から伝達される制御情報（例えば、トルク情報）に基づいて電気自動車１を駆動する。
【００４３】
以下では、図２および図３を参照して本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムについて説明する。
【００４４】
図２は、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムを概略的に示す図である。
【００４５】
図２を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムは、電圧測定部１１０、スイッチ１２０、基準電圧生成部１３０、通信部１４０および制御部１５０を含むことができる。
【００４６】
図２に示されたバッテリー管理システム１００は一実施形態によるものであり、その構成要素が図２に示された実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて付加、変更または削除されてもよい。
【００４７】
電圧測定部１１０は、バッテリー１０モジュールの電圧値を測定することができる。一例として、電圧測定部１１０は、バッテリー１０と直列連結されたシャント（Ｓｈｕｎｔ）抵抗の両端に印加される電圧を測定することによってバッテリー１０の電圧を測定することができる。
【００４８】
ここで、電圧測定部は、複数のバッテリー１０モジュールが直列または並列で用いられる場合、一つのバッテリー１０モジュールを各々測定することができるように一つ以上で構成され、一つの電圧測定部１１０を用いて複数または全体バッテリー１０モジュールを測定することができる。
【００４９】
スイッチ１２０は、バッテリー１０と負荷を連結することができ、電圧測定部１１０により測定された電圧値に基づいて、後述する制御部１５０によりバッテリー１０モジュールが異常状態に診断される場合、スイッチ１２０をオフにすることによってバッテリー１０と負荷を遮断することができる。
【００５０】
スイッチ１２０は、バッテリー１０モジュールと負荷の連結および遮断の安全性を高めるために一つ以上備えられ、その種類および個数はユーザの要求および要求される安定性などに応じて決定できる。一例として、スイッチ１２０は、リレー（Ｒｅｌａｙ）、コンタクタ（Ｃｏｎｔａｃｔｏｒ）やトランジスタ（Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）およびサイリスタ（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）のようなスイッチング素子が一つ以上で構成されることができる。
【００５１】
基準電圧生成部１３０は、バッテリー１０モジュールと並列連結されてバッテリー１０モジュールの状態を診断するための基準電圧を生成することができる。
【００５２】
基準電圧生成部１３０は、バッテリー１０モジュールの過充電を診断するための第１基準電圧とバッテリー１０モジュールの過放電を診断するための第２基準電圧を生成し、第１基準電圧および第２基準電圧と電圧測定部１１０により測定されたバッテリー１０モジュールの電圧値に基づいて、後述する制御部１５０によってバッテリー１０モジュールの状態を診断することができる。
【００５３】
通信部１４０は、電圧測定部１１０により測定された電圧値を後述する制御部１５０に転送することができ、このために絶縁部１４１および転送部１４２を含むことができる。
【００５４】
絶縁部１４１は、電圧測定部１１０により測定された電圧および基準電圧生成部１２０により生成された第１および第２基準電圧を電気的に絶縁させることができる。一例として、絶縁部１４１は、複数のエンコーダ（Ｅｎｃｏｄｅｒ）およびデコーダ（Ｄｅｃｏｄｅｒ）を含んで構成されることができる。電圧測定部１１０により測定された電圧および第１および第２基準電圧をエンコーダを介して符号化し、デコーダを介して復号化することによって電気的に絶縁することができる。このような電気的に絶縁された電圧値を送受信することによって、ノイズを減少させ、それにより、ノイズによるアナログ測定誤差を減少させることができる。
【００５５】
転送部１４２は、絶縁部１４１により電気的に絶縁された電圧値を後述する制御部１５０に転送することができる。
【００５６】
制御部１５０は、転送部１４２から転送された絶縁された電圧値と基準電圧生成部１３０により生成された第１および第２基準電圧に基づいて、バッテリー１０モジュールの状態を診断することができる。また、診断結果に応じて一つ以上のスイッチ１２０のオンまたはオフ動作を制御することができ、このために、制御部１５０は診断部１５１およびスイッチ制御部１５２を含むことができる。
【００５７】
診断部１５１は、電圧測定部１１０により測定されたバッテリー１０モジュールの電圧値と第１および第２基準電圧を比較してバッテリー１０モジュールの状態を診断することができる。このために、診断部１５１は、バッテリー１０モジュールの電圧と第１基準電圧および前記第２基準電圧を比較する比較部（図示せず）を含むことができる。
【００５８】
診断部１５１は、比較部を介してバッテリー１０モジュールの電圧と第１および第２基準電圧を比較し、それに基づいてバッテリーの状態を診断することができる。一例として、測定されたバッテリー１０モジュールの電圧値が第１基準電圧以上である場合、診断部１５１は、バッテリー１０モジュールの状態を過充電状態に診断し、第２基準電圧以下である場合、過放電状態に診断することができる。このように診断部１５１によりバッテリーの状態が過充電または過放電状態に診断される場合、後述するスイッチ制御部１５２を動作させるスイッチ制御信号を出力することができる。
【００５９】
ここで、スイッチ制御信号は、一つ以上のスイッチを各々または複数のスイッチをオンまたはオフにする信号であってもよい。
【００６０】
スイッチ制御部１５２は、診断部１５１からスイッチ制御信号が出力される場合、一つ以上のスイッチ１２０をオフにすることにより、異常状態のバッテリー１０モジュールから負荷を遮断して保護することができる。
【００６１】
図３は、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムにおけるバッテリー遮断ユニットの構成を概略的に示す図である。
【００６２】
図３を参照すれば、電圧測定部１１０、一つ以上のスイッチ１２０および通信部１４０は一つのバッテリー遮断ユニット（ＢＤＵ）１６０として構成され、高電圧が印加されるバッテリー１０モジュール側に位置することができる。また、制御部１５０はバッテリー遮断ユニット１６０の外部に位置し、低電圧が印加される負荷側に位置することができる。ここで、高電圧は直流電圧６０Ｖおよび交流電圧２５Ｖであってもよく、低電圧は高電圧に比べて相対的にさらに低い電圧を低電圧といえる。
【００６３】
このように電圧測定部１１０と制御部１５０を分離し、通信部１４０を介して相互情報を交流する場合、電圧測定部１１０、通信部１４０および制御部１５０の距離、周辺構成要素の個数、周辺構成要素の材質などの様々な原因でノイズが発生しうるし、このようなノイズは正確なアナログの測定をするのに良くない影響を及ぼす。このような問題点を補完するために、電圧測定部１１０、通信部１４０および制御部１５０はＣＡＮバス（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｂｕｓ，コントローラエリアネットワークバス）に連結され、連結されたＣＡＮバスを介してＣＡＮ通信で情報を交流することができる。
【００６４】
ＣＡＮ通信は、２個の線を用いて電気的に差があるように通信をするため、ノイズに非常に強く、最大１０００ｍまでも４０ｋｂｐｓで通信できるという長所を有する。したがって、ＣＡＮ通信を介して電圧測定部１１０および制御部１５０が情報交流を行うことにより、ノイズによるアナログ測定誤差を減少させ、より正確な結果値を算出することができる。
【００６５】
以下では、図４を参照して本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムを用いたバッテリー管理方法について説明する。
【００６６】
図４は、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムを介したバッテリー管理方法を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
図４を参照すれば、バッテリー管理システム１００を用いたバッテリー管理方法（Ｓ１００）が開始されれば、電圧測定部がバッテリーモジュールの電圧を測定し（Ｓ１１０）、基準電圧生成部が第１および第２基準電圧を生成する（Ｓ１２０）。ここで、バッテリーはユーザの要求および使用環境などの様々な要素に応じてバッテリーセル、バッテリーモジュールまたはバッテリーパックであってもよく、それに応じて第１および第２基準電圧も調整されることができる。
【００６８】
ステップ（Ｓ１１０）における測定電圧値およびステップ（Ｓ１２０）で生成された電圧値は絶縁部を介して電気的に絶縁され（Ｓ１３０）、ステップ（Ｓ１３０）で電気的に絶縁された電圧値は転送部を介して制御部に転送される（Ｓ１４０）。ステップ（Ｓ１３０）およびステップ１４０はＣＡＮ通信であってもよく、電気的に絶縁された電圧値はＣＡＮバスを介して制御部に転送できる。
【００６９】
ステップ（Ｓ１４０）で転送された電圧値に基づいて、診断部がバッテリーの状態を診断する（Ｓ１５０）。電圧測定部により測定された電圧値が第１基準電圧以上であるかまたは第２基準電圧以下である場合（Ｓ１６０）、診断部がバッテリーと負荷を遮断させるためにスイッチ制御信号を出力する（Ｓ１７０）。スイッチ制御信号は、診断部からスイッチ制御信号が出力される場合にはスイッチをオフにすることでバッテリーと負荷を遮断させ（Ｓ１８０）、スイッチ制御信号が出力されない場合には正常動作を行う（Ｓ１９０）。
【００７０】
前述したバッテリー管理システム１００を用いたバッテリー管理方法（Ｓ１００）は、図面に提示されたフローチャートを参照にして説明された。簡単に説明するために、前記方法は一連のブロックで図示し説明されたが、本発明は前記ブロックの順に限定されず、幾つかのブロックは他のブロックと本明細書で図示し記述されたものとは異なる順にまたは同時に起こってもよく、同一または類似した結果を達成する様々な他の分枝、流れ経路およびブロックの順が実現されてもよい。また、本明細書に記述された方法を実現するために示された全てのブロックが要求されなくてもよい。
【００７１】
以上、本発明の特定の実施形態を図示し説明したが、本発明の技術思想は添付された図面と前記説明の内容に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲内で様々な形態の変形が可能であるのは本分野の通常の知識を有する者にとって明らかなことであり、このような形態の変形は本発明の精神に違背しない範囲内で本発明の特許請求の範囲に属するとみなすことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  電気自動車
５０  モータ
１００  バッテリー管理システム
１２０  スイッチ
１６０  ＢＤＵ
【図１】
2019509008.tif 000003
【図２】
2019509008.tif 000004
【図３】
2019509008.tif 000005
【図４】
2019509008.tif 000006
【国際調査報告】
2019509008.tif 000007
2019509008.tif 000008
2019509008.tif 000009
2019509008.tif 000010